JPH0469353B2 - - Google Patents
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- JPH0469353B2 JPH0469353B2 JP58165631A JP16563183A JPH0469353B2 JP H0469353 B2 JPH0469353 B2 JP H0469353B2 JP 58165631 A JP58165631 A JP 58165631A JP 16563183 A JP16563183 A JP 16563183A JP H0469353 B2 JPH0469353 B2 JP H0469353B2
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- JP
- Japan
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- magnetic
- magnetic sensor
- magnetic detection
- coil
- verticality
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Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 58
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/40—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for measuring magnetic field characteristics of the earth
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
この発明は、海中などの人の手が及ばない場所
において、磁気を探知する装置に関し、特に、磁
気センサ内に設けられる磁気検出コイルの磁気的
鉛直度を正確に測定することのできる磁気探知装
置に関する。
において、磁気を探知する装置に関し、特に、磁
気センサ内に設けられる磁気検出コイルの磁気的
鉛直度を正確に測定することのできる磁気探知装
置に関する。
(ロ) 従来技術
一般に、磁気探知装置は、第１図に示すよう
に、Ｕ字状の外枠ａに矩形状の内枠ｂが、この内
枠ｂに磁気センサｃがそれぞれピン枢支され、こ
の磁気センサｃの下端にウエイトｄが取付けられ
る一方、外枠ａが図示しない基台に載置されて構
成されている。そして、この磁気探知装置を測定
位置に設置すると、磁気センサｃがウエイトｄの
作用により鉛直方向に静止するようになつてい
る。
に、Ｕ字状の外枠ａに矩形状の内枠ｂが、この内
枠ｂに磁気センサｃがそれぞれピン枢支され、こ
の磁気センサｃの下端にウエイトｄが取付けられ
る一方、外枠ａが図示しない基台に載置されて構
成されている。そして、この磁気探知装置を測定
位置に設置すると、磁気センサｃがウエイトｄの
作用により鉛直方向に静止するようになつてい
る。
この磁気探知装置において、磁気センサｃの鉛
直度、つまり、磁気センサｃが鉛直方向に静止す
るか否かは製品の性能を左右することになる。
直度、つまり、磁気センサｃが鉛直方向に静止す
るか否かは製品の性能を左右することになる。
そこで、従来、磁気センサｃの鉛直度を調整装
置により測定していた。即ち、磁気センサｃの上
方に設けた光源ｅより検出光ｆを磁気センサｃの
上面ミラーｇに凸レンズｈを介して照射し、ミラ
ーｇで反射した検知光ｆをスケールｉで受けて磁
気センサｃの傾きを測定していた。
置により測定していた。即ち、磁気センサｃの上
方に設けた光源ｅより検出光ｆを磁気センサｃの
上面ミラーｇに凸レンズｈを介して照射し、ミラ
ーｇで反射した検知光ｆをスケールｉで受けて磁
気センサｃの傾きを測定していた。
第２図に基づき更に詳述すると、ミラーｇの平
面方向Ｈ１が水平方向に位置している場合、この
平面方向Ｈ１と直角な直交方向Ｖ１は鉛直方向と
なり、検出光ｆは直交方向Ｖ１に対して角度θで
入射して反射する。この状態より磁気センサｃが
傾き、ミラーｇの平面方向Ｈ２が角度αだけ傾斜
すると、反射した検出光ｆが上述の状態より角度
β変化する。この角度βをスケールｉで検出する
と、傾いたミラーｇの直交方向Ｖ２を基準に入射
角と反射角とが等しいので、次式より角度αを求
めることができる。
面方向Ｈ１が水平方向に位置している場合、この
平面方向Ｈ１と直角な直交方向Ｖ１は鉛直方向と
なり、検出光ｆは直交方向Ｖ１に対して角度θで
入射して反射する。この状態より磁気センサｃが
傾き、ミラーｇの平面方向Ｈ２が角度αだけ傾斜
すると、反射した検出光ｆが上述の状態より角度
β変化する。この角度βをスケールｉで検出する
と、傾いたミラーｇの直交方向Ｖ２を基準に入射
角と反射角とが等しいので、次式より角度αを求
めることができる。
β−（α−θ）＝θ＋α
β＝θ＋α＋（α−θ）
＝2α
しかし、この調整装置においては、磁気センサ
ｃの外筒の鉛直度は測定することができるもの
の、外筒に収納された磁気検出コイルが鉛直方向
に位置しているか否かを測定することができなか
つた。従つて、正確な鉛直度を測定できないとい
う問題があつた。
ｃの外筒の鉛直度は測定することができるもの
の、外筒に収納された磁気検出コイルが鉛直方向
に位置しているか否かを測定することができなか
つた。従つて、正確な鉛直度を測定できないとい
う問題があつた。
また、スケールｉで読み取るので、鉛直度のデ
ータを直接記録に残すことができないという問題
があつた。
ータを直接記録に残すことができないという問題
があつた。
(ハ) 目的
この発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、磁気センサ内に設けられる磁気検出コイルの
磁気的鉛直度を正確に測定することができ、しか
も、その測定データを記録として残すことのでき
る鉛直調整装置を備える磁気探知装置を提供する
ことを目的とする。
で、磁気センサ内に設けられる磁気検出コイルの
磁気的鉛直度を正確に測定することができ、しか
も、その測定データを記録として残すことのでき
る鉛直調整装置を備える磁気探知装置を提供する
ことを目的とする。
(ニ) 構成
この発明は、上述した目的を達成するために、
磁気検出コイル及び補償コイルを含む磁気センサ
が、支持枠に十字方向に回動自在に枢支され、こ
の支持枠が基台に回転手段を介して少なくとも
180度回転自在に載置される一方、 前記磁気センサが鉛直に保持された状態で前記
補償コイルに電圧を印加して前記磁気検出コイル
からの磁気検出出力を零にする補償手段と、 前記補償コイルに電圧を印加した状態で、前記
磁気センサの鉛直姿勢のまま、前記基台に対して
前記磁気センサを180度回転して前記磁気検出コ
イルからの磁気検出出力を求め、この検出出力に
基づいて前記磁気検出コイルの鉛直度を測定する
測定手段とを備えて構成されている。
磁気検出コイル及び補償コイルを含む磁気センサ
が、支持枠に十字方向に回動自在に枢支され、こ
の支持枠が基台に回転手段を介して少なくとも
180度回転自在に載置される一方、 前記磁気センサが鉛直に保持された状態で前記
補償コイルに電圧を印加して前記磁気検出コイル
からの磁気検出出力を零にする補償手段と、 前記補償コイルに電圧を印加した状態で、前記
磁気センサの鉛直姿勢のまま、前記基台に対して
前記磁気センサを180度回転して前記磁気検出コ
イルからの磁気検出出力を求め、この検出出力に
基づいて前記磁気検出コイルの鉛直度を測定する
測定手段とを備えて構成されている。
(ホ) 実施例
以下、この発明の一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３図乃至第６図に示すように、１は磁気探知
装置であつて、水中などに設置されて磁界を検出
するものである。
装置であつて、水中などに設置されて磁界を検出
するものである。
この磁気探知装置１は、基台２上に支持枠３が
載置され、この支持枠３に磁気センサ４が枢支さ
れて構成されている。
載置され、この支持枠３に磁気センサ４が枢支さ
れて構成されている。
この支持枠３は、Ｕ字状の外枠３ａと矩形状の
内枠３ｂとより成り、外枠３ａは回転手段５を介
して基台２に支持されている。この回転手段５は
ターンテーブルなどで構成され、支持枠３、つま
り磁気センサ４が平面内を少なくとも180度回転
自在に支持されている。内枠３ｂは外枠３ａの上
部にピン３ｃにより回動自在に枢支され、この内
枠３ｂの中央に磁気センサ４がピン３ｄによつて
回動自在に枢支されている。そして、両ピン３ｃ
及び３ｄは互いに直交する方向に設けられ、磁気
センサ４が平面視十字方向に回動自在に支持され
ている。
内枠３ｂとより成り、外枠３ａは回転手段５を介
して基台２に支持されている。この回転手段５は
ターンテーブルなどで構成され、支持枠３、つま
り磁気センサ４が平面内を少なくとも180度回転
自在に支持されている。内枠３ｂは外枠３ａの上
部にピン３ｃにより回動自在に枢支され、この内
枠３ｂの中央に磁気センサ４がピン３ｄによつて
回動自在に枢支されている。そして、両ピン３ｃ
及び３ｄは互いに直交する方向に設けられ、磁気
センサ４が平面視十字方向に回動自在に支持され
ている。
磁気センサ４は円柱状に構成され、下端にウエ
イト６が取付けられ、このウエイト６により磁気
センサ４が鉛直方向に静止するようになつてい
る。この磁気センサ４は、図示しないが、磁気検
出コイルと補償コイルとが設けられており、両コ
イルは、例えば同じ磁芯に巻着されている。
イト６が取付けられ、このウエイト６により磁気
センサ４が鉛直方向に静止するようになつてい
る。この磁気センサ４は、図示しないが、磁気検
出コイルと補償コイルとが設けられており、両コ
イルは、例えば同じ磁芯に巻着されている。
更に、両コイルはリード線７を介して外部回路
（補償手段、測定手段）と接続されており、磁気
センサ４の外筒が鉛直方向であつても、磁気検出
コイルの磁気検出方向が鉛直方向でない場合に、
その磁気検出方向の鉛直方向からの傾斜角（磁気
的な鉛直度）を測定できるようになつている。
（補償手段、測定手段）と接続されており、磁気
センサ４の外筒が鉛直方向であつても、磁気検出
コイルの磁気検出方向が鉛直方向でない場合に、
その磁気検出方向の鉛直方向からの傾斜角（磁気
的な鉛直度）を測定できるようになつている。
具体的には、補償手段は、磁気センサ４の外筒
が鉛直に保持された状態で補償コイルに電圧を印
加して磁気検出コイルからの磁気検出出力を零に
調整する。次に、測定手段は、この状態で回転手
段５を180度回転させ、その後、磁気検出コイル
からの磁気検出出力を求め、この検出出力に基づ
いて磁気的鉛直度を測定する。そして、測定され
た鉛直度は、例えば傾斜角で目盛られた指針指示
がなされ、或いはメモリに記憶され記録紙上に印
字される。そして、必要があればウエイト６など
を調整して磁気センサ４の鉛直度を調整する。
が鉛直に保持された状態で補償コイルに電圧を印
加して磁気検出コイルからの磁気検出出力を零に
調整する。次に、測定手段は、この状態で回転手
段５を180度回転させ、その後、磁気検出コイル
からの磁気検出出力を求め、この検出出力に基づ
いて磁気的鉛直度を測定する。そして、測定され
た鉛直度は、例えば傾斜角で目盛られた指針指示
がなされ、或いはメモリに記憶され記録紙上に印
字される。そして、必要があればウエイト６など
を調整して磁気センサ４の鉛直度を調整する。
次に、磁気探知装置１における鉛直度の測定動
作を、更に具体的に説明する。
作を、更に具体的に説明する。
先ず、第７図に示すように、磁気探知装置１を
所定箇所に設置し、磁気センサ４を所定位置に静
止した状態において、鉛直方向をＹ軸、南北方向
をＸ軸とし、地球磁界HeはＸ軸に対して角度θ
だけ傾斜しているとする。また、磁気センサ４内
の磁気検出コイル（以下、単に磁気センサと言う
ことがある）による磁気検出方向が、地球磁界
Heの方向に対して角度γだけ傾斜しているとす
る。この状態において、磁気検出方向（Ａ−Ａ方
向、以下、単に磁気センサ方向と言うことがあ
る）が、物理的な鉛直方向であるＹ軸に対して角
度δだけ傾斜している場合には、この角度δを求
める必要がある。
所定箇所に設置し、磁気センサ４を所定位置に静
止した状態において、鉛直方向をＹ軸、南北方向
をＸ軸とし、地球磁界HeはＸ軸に対して角度θ
だけ傾斜しているとする。また、磁気センサ４内
の磁気検出コイル（以下、単に磁気センサと言う
ことがある）による磁気検出方向が、地球磁界
Heの方向に対して角度γだけ傾斜しているとす
る。この状態において、磁気検出方向（Ａ−Ａ方
向、以下、単に磁気センサ方向と言うことがあ
る）が、物理的な鉛直方向であるＹ軸に対して角
度δだけ傾斜している場合には、この角度δを求
める必要がある。
そこで、γは第７図より次式で表わされる。
γ＝（π／２−θ）−δ
次に、地球磁界Heの磁気センサ４方向（Ａ方
向）の磁界分力He1は次のように表わされる。
向）の磁界分力He1は次のように表わされる。
He1＝Hecosγ＝Hesin（θ＋δ）
＝He（sinθ・cosδ＋cosθ・sinδ）
＝He（sinθ＋δcosθ）
（但し、δが小である為、cosδ≒１，sinδ≒
δ） この磁界分力He1に対応し、補償手段によつて
補償コイルに電圧を印加し、磁界センサ４内に磁
界HBを発生させて磁界分力He1を相殺し、磁界
センサ４の磁界検出出力を零にする。
δ） この磁界分力He1に対応し、補償手段によつて
補償コイルに電圧を印加し、磁界センサ４内に磁
界HBを発生させて磁界分力He1を相殺し、磁界
センサ４の磁界検出出力を零にする。
He1＋HB＝０
HB＝−He1
続いて、回転手段５を作動し、磁気センサ４を
第８図に示すようにＹ軸を中心に180度回転させ、
反転位置に静止する。
第８図に示すようにＹ軸を中心に180度回転させ、
反転位置に静止する。
この状態において、磁気センサ４内の磁界HS
を求めると、地球磁界HeのＡ方向の分力He2と
補償コイルで発生させた磁界HBとの和となり、
次のように表わされる。
を求めると、地球磁界HeのＡ方向の分力He2と
補償コイルで発生させた磁界HBとの和となり、
次のように表わされる。
すなわち、補償コイルからは磁気検出コイルと
同方向、つまり第８図のＡ−Ａ方向の磁界HB（＝
−He1）が発生しているので、磁気検出コイルの
検出出力HSは、HS＝Hecos（γ＋2δ）＋HBとな
る。ここで、γ＝π／２−θ−δであるので（図
７参照）、γ＋2δ＝π／２−θ＋δとなり、磁気
検出コイルからの検出出力HSは、 HS＝Hecos（π／２−θ＋δ）＋HB ＝Hesin（θ−δ）−He1 ＝He（sinθcosδ−cosθsinδ−
sinθcosδ−cosθsinδ） −2δHecosθ この検出出力よりδを求めると、 δ＝HS／2He・cosθ＝180／π・HS／2He・cosθ（d
eg） となる。この地球磁界He並びに角度θは既知で
あるので、磁気センサ４の鉛直方向（Ｙ軸）に対
する角度δが測定され、鉛直度の補正を行うこと
ができる。なお、磁気検出コイルの磁気検出方向
（Ａ−Ａ方向）が物理的な鉛直方向（Ｙ軸方向）
と一致している場合には、補償コイルに電圧を印
加した状態で磁気センサ４を180度回転させても
磁気検出コイルからは磁気検出出力が得られず、
従つて、磁気検出出力HSがHS＝０となることか
ら傾斜角δが０であると鉛直度が求まる。
同方向、つまり第８図のＡ−Ａ方向の磁界HB（＝
−He1）が発生しているので、磁気検出コイルの
検出出力HSは、HS＝Hecos（γ＋2δ）＋HBとな
る。ここで、γ＝π／２−θ−δであるので（図
７参照）、γ＋2δ＝π／２−θ＋δとなり、磁気
検出コイルからの検出出力HSは、 HS＝Hecos（π／２−θ＋δ）＋HB ＝Hesin（θ−δ）−He1 ＝He（sinθcosδ−cosθsinδ−
sinθcosδ−cosθsinδ） −2δHecosθ この検出出力よりδを求めると、 δ＝HS／2He・cosθ＝180／π・HS／2He・cosθ（d
eg） となる。この地球磁界He並びに角度θは既知で
あるので、磁気センサ４の鉛直方向（Ｙ軸）に対
する角度δが測定され、鉛直度の補正を行うこと
ができる。なお、磁気検出コイルの磁気検出方向
（Ａ−Ａ方向）が物理的な鉛直方向（Ｙ軸方向）
と一致している場合には、補償コイルに電圧を印
加した状態で磁気センサ４を180度回転させても
磁気検出コイルからは磁気検出出力が得られず、
従つて、磁気検出出力HSがHS＝０となることか
ら傾斜角δが０であると鉛直度が求まる。
(ヘ) 効果
以上のようにこの発明によれば、反転位置にお
ける磁気センサの磁界検出出力より鉛直度を測定
することができるので、単にセンサの傾きのみで
はなく、真の検出方向の鉛直度を測定することが
できるから、測定の信頼性を著しく向上させるこ
とができる。特に、鉛直度が製品の性能を左右す
るので、精度を著しく向上させることができるこ
とになる。
ける磁気センサの磁界検出出力より鉛直度を測定
することができるので、単にセンサの傾きのみで
はなく、真の検出方向の鉛直度を測定することが
できるから、測定の信頼性を著しく向上させるこ
とができる。特に、鉛直度が製品の性能を左右す
るので、精度を著しく向上させることができるこ
とになる。
また、鉛直度のデータを検出出力より直接記録
に残すことができるから、正確なデータ処理を行
うことができる。
に残すことができるから、正確なデータ処理を行
うことができる。
また、磁気センサを用いて軸受の静摩擦試験に
も応用することができるから、汎用性が向上する
ことにもなる。
も応用することができるから、汎用性が向上する
ことにもなる。
第１図は従来の磁気センサの鉛直度調整装置の
概略斜視図、第２図は従来の検出光の反射方向を
示す説明図、第３図乃至第８図はこの発明の一実
施例を示し、第３図は磁気探知装置の正面図、第
４図は同側面図、第５図は同要部の拡大平面図、
第６図は同要部の拡大正面図、第７図は所定位置
における磁気センサと地球磁界の方向を示す説明
図、第８図は反転位置における磁気センサと地球
磁界の方向を示す説明図である。 １……磁気探知装置、２……基台、３……支持
枠、４……磁気センサ、５……回転手段、６……
ウエイト、He……地球磁界。
概略斜視図、第２図は従来の検出光の反射方向を
示す説明図、第３図乃至第８図はこの発明の一実
施例を示し、第３図は磁気探知装置の正面図、第
４図は同側面図、第５図は同要部の拡大平面図、
第６図は同要部の拡大正面図、第７図は所定位置
における磁気センサと地球磁界の方向を示す説明
図、第８図は反転位置における磁気センサと地球
磁界の方向を示す説明図である。 １……磁気探知装置、２……基台、３……支持
枠、４……磁気センサ、５……回転手段、６……
ウエイト、He……地球磁界。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気検出コイル及び補償コイルを含む磁気セ
ンサが、支持枠に十字方向に回動自在に枢支さ
れ、この支持枠が基台に回転手段を介して少なく
とも180度回転自在に載置される一方、 前記磁気センサが鉛直に保持された状態で前記
補償コイルに電圧を印加して前記磁気検出コイル
からの磁気検出出力を零にする補償手段と、 前記補償コイルに電圧を印加した状態で、前記
磁気センサの鉛直姿勢のまま、前記基台に対して
前記磁気センサを180度回転して前記磁気検出コ
イルからの磁気検出出力を求め、この検出出力に
基づいて前記磁気検出コイルの鉛直度を測定する
測定手段とを備えることを特徴とする磁気探知装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58165631A JPS6057284A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 磁気探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58165631A JPS6057284A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 磁気探知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6057284A JPS6057284A (ja) | 1985-04-03 |
| JPH0469353B2 true JPH0469353B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=15816030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58165631A Granted JPS6057284A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 磁気探知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057284A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63259470A (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-26 | Nippon Signal Co Ltd:The | 車輪滑走防止装置 |
-
1983
- 1983-09-07 JP JP58165631A patent/JPS6057284A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6057284A (ja) | 1985-04-03 |
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